COVID-19类疾病中突变引发的感染波
种群与进化
2022-05-09 v1 物理与社会
摘要
在全球超过600万人死亡之后，为战胜COVID-19疾病而进行的持续疫苗接种，正与日益增强传染性的突变的出现相竞争，这些突变反复取代早先的毒株。由于历史上缺乏在类似情况下传染病长期演化的实例，模型对于举例说明可能情景至关重要。据此，在当前工作中，我们系统性地将流行的易感—感染—康复模型推广到考虑导致反复出现新毒株的突变，并基于统计物理工具进行粗粒化，推导出一个预测最可能结果的模型。该模型预测，突变可在早期引发感染数量的超指数增长，其自我放大为巨大的感染波，这是由感染数量与突变之间的正反馈回路引起，并导致大部分人口同时感染。在后期——若疫苗接种进展过慢——突变可中断感染数量的持续下降，并引发作为单一波甚至整列波列出现的感染复苏，波列呈现感染数量下降与上升交替的周期。这一系列可能的突变诱发情景应在更细致的模型中检验，以探究其对特定传染病的具体意义。此外，我们的结果可能有助于讨论释放疫苗专利以降低突变诱发感染复苏风险的重要性，以及协调在感染数量下降趋势后解除防控措施。
引用
@article{arxiv.2205.03073,
title = {Mutation induced infection waves in diseases like COVID-19},
author = {Fabian Jan Schwarzendahl and Jens Grauer and Benno Liebchen and Hartmut Löwen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.03073},
year = {2022}
}
备注
12 pages, 5 figures